详解户外LED显示屏的对比度.pdfVIP

详解户外LED显示屏的对比度

大多数显示行业的人士都认同，最终用户中很少有人能真正了解图像的亮度、色域广度

及保真度对显示器的对比度有何种影响，然而以电视作主要消费品的液晶显示（LCD）消费

制造商之间，在对比度方面的激烈竞争却丝毫没有减缓。

直视型发光二极管（LED）技术是当今实现户外数字标识系统所采用的主流技术，但这

项技术的发展也为测量和评估对比度带来了很多有趣的挑战。当人们在为某一特定用途在多

种显示技术或多个显示屏厂商中选择适宜器件的时候，与其它几项重要的显示器参数一样，

对比度也是一个关键的考虑因素。

大多数显示行业的人士都认同，最终用户中很少有人能真正了解图像的亮度、色域广度

及保真度对显示器的对比度有何种影响，然而以电视作主要消费品的液晶显示（LCD）消费

制造商之间，在对比度方面的激烈竞争却丝毫没有减缓。随着与测试变量多变性相关联的测

试方法的不同，制造商公布的对比度指标几乎可出现任意数值，然而，对比度实际可变化的

空间却是有限的。当前，动态对比度技术指标参数（dynamic-contrast-ratio

specifications）变得越来越普遍，并逐渐为人们所接受。

不光是消费类显示屏厂商如此，在消费类显示市场销售压力的驱使下，各大LED显示

屏厂商在对比度方面也面临着巨大的竞争压力。户外LED显示屏产业尤其如此，因为最终

用户在选择产品时最先考虑的总是该产品的对比度技术指标，即使他们可能并不完全了解户

外显示屏的测试环境和现实观看环境中各个变量的意义。

1大尺寸液晶显示屏的组成部分

为了更好地谈论本文的主题，我们很有必要先来了解一下大尺寸LED显示屏的基本单元

———LED模组。通过将模组排布在预制好的框架内，再将这些框架拼装在一起，最后通过

协调它们之间的功率消耗和信号，就可以构成任意尺寸和任意分辨率的显示屏。

例如美国堪萨斯州皇家棒球队的显示屏，宽85英尺，高105英尺，由36个部件共计

5，940个LED模组组成，分辨率达1，584×1，800像素，如图1所示。

图1位于美国职棒大联盟赛场的高清显示屏由约6，000个LED模组构成

LED模组正表面的机械参数是影响显示屏关态测试的关键影响因素。虽然不同公司的

LED显示屏的设计和制造会有一定的差别，但是大多数公司都投入了大量的精力，从各方面

来改善显示屏的“视频-黑场”状态（video-black），如图2所示。

图2该LED模组配备遮阳罩，常被用来提高户外标识系统的对比度

在大多数LED模组中，遮光罩是最后安装的部分，这种被称为“遮光罩”的组件是一

种百叶窗式的集合体，它在基本的模组装配完成后才被固定安装上去，这个组件对关态下亮

度性能的测量极为重要，遮光罩的名称来自于它能使LED面板免受阳光照射。

一般来说，显示屏直接反射的阳光越少，它的总对比度也就越高。对于大多数户外装置

而言，它们在白天的大部分时间里都要经受太阳的照射，所以制造商必须严格地设计遮阳板，

以保证显示屏能正常工作。遮阳板的设计也是一个在显示屏对比度和视角之间寻找最佳平衡

点的工作。

除了LED模组的遮阳罩设计之外，遮阳罩表面的纹理结构处理（texturingapproach）

也会影响最终会有多少环境光被反射到观察者眼中。一般说来，这与加工方法有关，毛糙面

与半光滑表面的不同之处在于，它会以漫反射的方式更有效地反射环境光，这就为观众提供

了一个更暗的关态，从而提高了显示屏各个视角对比度的均匀性。相比较而言，最后一道处

理的抛光涂层，对从光入射角方向观看显得较为黯淡，因此理论上可使制造商提供更高的对

比度。但是该涂层在反射角方向上将会产生严重的眩光，这会影响侧边观看（side-angle

viewing）的效果。

实现遮阳罩设计和毛糙面面罩的方法多采用涂层方式（coatingapproach），很多但并

不是全部的LED显示屏厂商都采用防反射、抗紫外线（UV）的黑漆来处理LED模组遮阳罩

的表面，力图更进一步地减小LED模组表面对光线的反射。外界环境条件对显示屏的总对

比度也会产生重要影响。显示屏长时间使用之后，如果不定期清理就会积累大量灰尘和污垢，

超过一定时限之后就会开始影响显示